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CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL Coordenação de Processos Metalúrgicos e Ambientais – CPMA Serviço de Processos Metalúrgicos e Biotecnológicos – SPMB POSSIBILIDADES TECNOLÓGICAS PARA O BENEFICIAMENTO DE OURO Ronaldo Luiz C. dos Santos Paulo Fernando Almeida Braga CT2010-009-00 - Comunicação Técnica ao Seminário Alternativas Tecnológicas Sustentáveis para a Garimpagem no Tapajós/PA, 2010, Itaituba/PA. Apresentação no Seminário Alternativas Tecnológicas Sustentáveis para a Garimpagem no Tapajós/PA, Março de 2010. O CETEMO CETEM ESTRUTURA CETEMESTRUTURA CETEM--RJRJ 20.000 m2 de área construída 15 Laboratórios 3 Usinas Piloto3 Usinas-Piloto 1 Biblioteca Especializada 3 Novas unidades em implantação (CETEM-ES, CETEM PE CETEM SC)CETEM-PE, CETEM-SC) 1 Unidade proposta (CETEM-PI)1 Unidade proposta (CETEM PI) POSSIBILIDADES TECNOLÓGICASPOSSIBILIDADES TECNOLÓGICASPOSSIBILIDADES TECNOLÓGICAS POSSIBILIDADES TECNOLÓGICAS PARA BENEFICIAMENTO DE OUROPARA BENEFICIAMENTO DE OURO Ronaldo Luiz C. dos Santos Eng. Químico, M. Sc. – CETEM Paulo Fernando de A. Braga Eng. Químico, M. Sc. - CETEM CENÁRIO MUNDIAL DA MINERAÇÃO CENÁRIO MUNDIAL DA MINERAÇÃO ARTESANAL DE OURO (MAO)ARTESANAL DE OURO (MAO)ARTESANAL DE OURO (MAO)ARTESANAL DE OURO (MAO) o 100 milhões de pessoas em 55 países o 20 – 30% produção mundial = 500 – 800 t/anop ç / o Setor econômico informal o Fragilidade organizacionalo Fragilidade organizacional o Baixa capacidade de investimento Diversidade ecológicao Diversidade ecológica o Diversidade de técnicas PERDAS DE Hg VERSUS PRÁTICASPERDAS DE Hg VERSUS PRÁTICAS Hg Perdido AMALGAMAÇÃO Hg Perdido Au Recuperado Todo minério passante ≥ 3* Concentrado sem retorta ≈ 1 Concentrado com retorta < 1Fonte: Global Mercury Project, Report UNIDO 2007y j , p PORPOR QUEQUE HgHg ?? o Fácil uso / Risco calculado o Independência / Individual o Efetivo o Acessível o Baixo custo (g Hg / g Au) o Falta de opção tecnológica de custo compatível FLUXOGRAMA GERAL DE PROCESSAMENTO DE OUROFLUXOGRAMA GERAL DE PROCESSAMENTO DE OURO MINÉRIO DE OUROMINÉRIO DE OURO COMINUIÇÃO (Britagem / Moagem) CONCENTRAÇÃO ÍGRAVÍTICA AMALGAMAÇÃO FLOTAÇÃO (Sulfetos / Teluretos) RETORTAGEM REMOAGEM USTULAÇÃO BIO-OXIDAÇÃO OXIDAÇÃO SOB PRESSÃO PROCESSO DE LIXIVIAÇÃO PROCESSO DE PROCESSO DE EXTRAÇÃO OBTENÇÃO DE OURO METÁLICO Ã ÃÃ ÃFLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO DE OURO DE ALUVIÃOFLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO DE OURO DE ALUVIÃO FLUXOGRAMA DE MOAGEM E CONCENTRAÇÃO FLUXOGRAMA DE MOAGEM E CONCENTRAÇÃO GRAVIMÉTRICAGRAVIMÉTRICA FLUXOGRAMA DE FLOTAÇÃO E CONCENTRADORES FLUXOGRAMA DE FLOTAÇÃO E CONCENTRADORES CENTRÍFUGOSCENTRÍFUGOS FLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO GRAVIMÉTRICAFLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO GRAVIMÉTRICAFLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO GRAVIMÉTRICA FLUXOGRAMA DE CONCENTRAÇÃO GRAVIMÉTRICA E AMALGAMAÇÃOE AMALGAMAÇÃO ESQUEMA ILUSTRATIVO DE OPERAÇÃO DE MESA ESQUEMA ILUSTRATIVO DE OPERAÇÃO DE MESA CONCENTRADORACONCENTRADORA ESQUEMA ILUSTRATIVO DE CONCENTRAÇÃO EM ESQUEMA ILUSTRATIVO DE CONCENTRAÇÃO EM CALHA RIFLADACALHA RIFLADA ANTECEDENTESANTECEDENTES Programa “Desenvolvimento de Tecnologia Ambiental (DTA)” Projeto Poconé: Questões sociais do garimpo; aspectosProjeto Poconé: Questões sociais do garimpo; aspectos tecnológicos na lavra e beneficiamento; monitoramento biogeoquímico de Hg nas drenagens. Projeto Alta Floresta: Identificação e dimensionamento dos efeitos provocados pelo Hg e pela atividadep p g p garimpeira (contaminação mercurial, assoreamento de drenagens e caráter sócio-econômico). ANTECEDENTES contANTECEDENTES cont Projeto Orientação Técnica À Reserva Garimpeira Peixoto de Azevedo ANTECEDENTES cont.ANTECEDENTES cont. Projeto Orientação Técnica À Reserva Garimpeira Peixoto de Azevedo 4 fases distintas e interdependentes: - Legalização (PLG Lei 7.805/89) – DNPM; - Plano de Aproveitamento Econômico do Depósito – METAMAT;- Plano de Aproveitamento Econômico do Depósito – METAMAT; - Amalgamação e Queima de Mercúrio – CETEM; - Pesquisa Tecnológica (Recuperação de Mercúrio em Rejeitos de A l ã ) CETEMAmalgamação) – CETEM. Programa de Orientação Técnica ao Pequeno Produtor de Ouro – POT Quatro fases distintas e interdependentes: - Legalização (PLG Lei 7 805/89) – DNPM/PA;Legalização (PLG Lei 7.805/89) DNPM/PA; - Plano de Extração Mineral (PEM) – Comunidade Européia; - Amalgamação e Queima de Mercúrio (A&Q) - CETEM; Descontaminação de Rejeitos de Garimpo (DR) CETEM- Descontaminação de Rejeitos de Garimpo (DR) - CETEM. Participação também da SECTAM/PA e SEICOM/PA. ANTECEDENTES cont.ANTECEDENTES cont. Instruções e Procedimentos Aplicados a Queima de Mercúrio nas Casas Compradoras de Ouro. Objetivos: - Situação das casas compradoras de ouro (equipamentos deç p ( q p controle de poluição); - Elaboração de instruções e procedimentos para uso, controle cuidados e manuseio de equipamentos de queimacontrole, cuidados e manuseio de equipamentos de queima nas casas compradoras; - Elaboração de um projeto de capela com sistema de exaustão para queima e recuperação de mercúrio;exaustão para queima e recuperação de mercúrio; - Levantamento dos fabricantes de equipamentos de controle de poluição para uso nas casas compradoras de ouro. PRODUÇÃO DE OUROPRODUÇÃO DE OURO ANO Produção (t) Garimpos (t) 2007 49,6 5,2 (10,5%) 2006 43,1 5,2 (12,1%) 2005 38,3 8,4 (21,9%) 2004 47,6 19,1 (40,1%) 2003 40 4 14 4 (35 6%)2003 40,4 14,4 (35,6%) 2002 41,7 8,8 (21,1%) 2001 42 8 5 1 (11 9%) Fonte: Sumário Mineral-DNPM 2001 42,8 5,1 (11,9%) 2000 52,4 10,4 (19,8%) ÚÚPERDA DE MERCÚRIO DURANTE A PERDA DE MERCÚRIO DURANTE A AMALGAMAÇÃO E/OU PIRÓLISEAMALGAMAÇÃO E/OU PIRÓLISE 2009: ~ 1 kg mercúrio (R$ 37) (fonte: Sistema Alice/MDIC) ~ 1 g ouro (R$ 64) (fonte: Bolsa de Nova York) MÉTODO DE AMALGAMAÇÃO Mercúrio perdido Ouro Produzido Todo o minério 3 1 Concentrado sem uso de retorta 1 1Concentrado sem uso de retorta 1 1 Concentrado com uso de retorta 0,001 1, TECNOLOGIAS USADAS NOS GARIMPOSTECNOLOGIAS USADAS NOS GARIMPOS - Extração de minérios aluvionares, coluvionares e eluvionares; N l t t lib d d ili t d- Normalmente apresentam o ouro liberado da ganga silicatada; - Concentração é realizada por processos gravíticos; - A partir dos anos 80, foi introduzida a mecanização (equipamentos movidos a ç ( q p diesel, como tratores, escavadeiras, grupos geradores e bombas), em substituição as pequenas calhas,substituição as pequenas calhas, bateias, pás e picaretas; - Apuração final feita com uso deApuração final feita com uso de mercúrio. GARIMPO DE ALUVIÃO (BAIXÃO)GARIMPO DE ALUVIÃO (BAIXÃO) - Remoção do solo superficial; - Fluidização do minério comFluidização do minério com monitores de bico d´água; - Bombeamento para caixas concentradoras;concentradoras; - Amalgamação na própria caixa concentradora ou em bateias; - Queima do mercúrio a céu aberto. Problemas: Assoreamento de leito e drenagens de rios;- Assoreamento de leito e drenagens de rios; - Disposição aleatória de rejeitos contaminados por mercúrio; - Dispersão do mercúrio devido a alta velocidade da polpa mineral; C i ã i l d l di ã i d ú i- Contaminação mercurial provocado pela dispersão e queima do mercúrio; - Baixa recuperação de ouro nas caixas devido a granulometria fina do ouro. GARIMPO DE FILÃOGARIMPO DE FILÃOGARIMPO DE FILÃOGARIMPO DE FILÃO Características: - Maior investimento quando comparado a garimpos de aluvião; - Maior índice de mecanização (caminhões, escavadeiras, moinhos e equipamentos de concentração); - Abertura de grandes cavas para se atingiro filão, geralmente mais rico (10 a 20 g/t);( g/ ); - Abertura de poços e galerias de modo rudimentares; - Uso de explosivos; - Uso de moinhos de martelo e centrífugas concentradoras;Uso de moinhos de martelo e centrífugas concentradoras; - Amalgamação em tambores; - Queima do mercúrio em retortas ou a céu aberto; Grande número de garimpos falidos em função da falta de informação- Grande número de garimpos falidos em função da falta de informação geológica e inexperiência no planejamento da lavra. Dragagem ou desmonte hidraúlico Trommel de lavagem e desagregação Retido/estéril ÁguaDIAGRAMA GERAL PARA DIAGRAMA GERAL PARA APROVEITAMENTO DEAPROVEITAMENTO DE g g ç LamasPeneiramento e ciclonagem APROVEITAMENTO DE APROVEITAMENTO DE OURO EM ALUVIÕESOURO EM ALUVIÕES Jigagem Cone Reichert Água ciclonagem (+) ( - ) Jigagem Cone Reichert Rejeitos. MesagemMesagem Amalgamação Retortagem Fusãousão “Bullion” CARACTERISTICAS DA CONCENTRAÇÃOCARACTERISTICAS DA CONCENTRAÇÃOCARACTERISTICAS DA CONCENTRAÇÃO CARACTERISTICAS DA CONCENTRAÇÃO GRAVÍTICA DE OUROGRAVÍTICA DE OURO - Aplicada a minérios de filão ou aluvião; Alt d lib ã- Alto grau de liberação; - Grande intervalo granulométrico; - Baixos teores no aluvião (0,1 g/t); - Grande diferença de densidade ouro/minerais de ganga (15/2,6); - Custos relativamente baixo; - Limitações em função das propriedades das partículas de ouro como: forma, ç ç p p p , porosidade e aversão a água. Vários conceitos para a definição de ouro fino que são contraditórios entre si: OURO FINOOURO FINO Vários conceitos para a definição de ouro fino, que são contraditórios entre si: - URSS, 48 a 150# ouro fino e <150# ouro ultrafino; - Canadá, 10 a 48# ouro fino; Brasil 100 a 270# ouro fino e <270# ouro ultrafino;- Brasil, 100 a 270# ouro fino e <270# ouro ultrafino; - Tapajós, 46% <270# ouro ultrafino. Denominação (ouro) Tamanho Recuperação Média em Equipamentos Gravíticos malhas mm Gravíticos Grosseiro +35 +0,417 80% calhas rifladas Médio 35/100 0,417/0,147 80% jigues Fino 100/270 0,147/0,053 ~ 80% mesas vibratórias Superfino -270 -0,053 menor 50% em mesas ib ató ias RECUPERAÇÃO DE OURO EM FUNÇÃO DO RECUPERAÇÃO DE OURO EM FUNÇÃO DO TAMANHO DAS PARTÍCULAS E DO EQUIPAMENTOTAMANHO DAS PARTÍCULAS E DO EQUIPAMENTO 300 200 65100150 48 35 28 20 14 10 8 malhas TAMANHO DAS PARTÍCULAS E DO EQUIPAMENTOTAMANHO DAS PARTÍCULAS E DO EQUIPAMENTO mesa vibratória u r o ( % ) jigue calha riflada o d o o u p e r a ç ã o R e c u p Granulometria das partículas de ouro (mm) As calha concentradora e suas variáveis, “cobra fumando”, sluices, CALHASCALHAS CONCENTRADORASCONCENTRADORAS lontona, calha canadense, etc, são os equipamentos mais utilizados na concentração de ouro aluvionar em garimpos da amazônia. Recuperação de ouro em calhas concentradoras:Recuperação de ouro em calhas concentradoras: - função do tamanho da partícula (mm); - comprimento da calha (m);p ( ); - alimentação (mm) Alimentação: 16 mmAlimentação: -16 mm Alimentação: -4 mm 1 2 3 Comprimento (m) 1 2 3 Comprimento (m) MESA VIBRATÓRIAMESA VIBRATÓRIA A il tó i lAs mesas oscilatórias em geral possuem como principais variáveis de controle a percentagem de sólidos, a vazão e distribuição da água de lavagem, tipo de deck, inclinação e freqüência. Mesas bem operadas podem recuperar até 90% do ouro maior que 0,04 mm.q , É muito utilizada por empresas para limpeza do concentrado. ESPIRAISESPIRAIS As espirais concentradoras são utilizadas com intensidade para recuperação de ouro, existindo uma grande diversidade de modelos Alguns trabalhos de literatura demonstraram quede modelos. Alguns trabalhos de literatura demonstraram que é possível recuperação de 75 a 90% do ouro compreendido no intervalo entre 14 e 270 malhas em espirais do tipo MARK VII. JIGUESJIGUESJIGUESJIGUES Nos jigues a separação dos minerais de diferentes densidades é realizada em um leio dilatado por uma corrente pulsante estratificando as fases leve e pesadaleio dilatado por uma corrente pulsante, estratificando as fases leve e pesada. A eficiência dos jigues na recuperação de ouro é de ~80% para granulometrias acima de 100 malhas (0,15 mm). CONCENTRADORESCONCENTRADORES CENTRÍFUGOSCENTRÍFUGOS Os concentradores centrífugos são os equipamentos mais modernos em termos de recuperação de ouro na granulometria fina. Possuem elevada capacidade operacional e baixos custos de operação e manutenção. Op ç ç concentrado produzido, em geral, possui um alto índice de enriquecimento. Projeto Orientação Técnica À Reserva Garimpeira Projeto Orientação Técnica À Reserva Garimpeira Peixoto de AzevedoPeixoto de AzevedoPeixoto de AzevedoPeixoto de Azevedo Relação estéril:minério 70:1 – 4:1; Plano de Aproveitamento Econômico do Depósito - METAMAT Relação estéril:minério 70:1 4:1; Ângulo de repouso 40º a 70º (perigo de desabamento e soterramento); Poço vertical (shaft) 1,7x1,7 m, revestido por pranchões de madeira; Galerias segundo a direção do veio de quartzo; Lavra 20 m Galerias segundo a direção do veio de quartzo; Cavas com 2.000 m2 de área superficial (lavra a céu aberto). filãofilão 15 m 15 m15 m 70º 15 m 70º A B Lavra a céu aberto Lavra a céu aberto Equipamentos:Equipamentos: Moinho de martelos H2 Hidrojet; Concentrador centrífugo Knelson ou Famag, 3.000 k /h Beneficiamento kg/h; Bomba d´água 3” x 2”, vazão de 10 a 35 m3/h. água de processo 1 21 2 3 Legenda: 5 4 6 7 Legenda: 1- minério ROM 2- moinho de martelos 3- conc. centrífugo 64- espessamento 1ário 5- espessamento 2ário 6- bacia de rejeito 7- bomba d`água7 bomba d água Amalgamação e Queima de Mercúrio – CETEM Objetivo: controle da emissão de mercúrio por meio da utilização de sistemas f h d d l ã / ól d úfechados para as etapas de amalgamação/pirólise do mercúrio. Resultados: - foram implantadas miniusinas de amalgamação e queima do amalgama. - recuperações >90% do ouro (contra os 35% a 40% anteriormente); - reaproveitamento de todo o mercúrio;reaproveitamento de todo o mercúrio; - redução de 50% das quantidades de mercúrio utilizadas; - confinamento em piscinas especiais de todo rejeito contaminado por mercúrio;mercúrio; - divulgação da importância do uso da retorta na queima do amálgama. Mercúrio Concentrado AMALGAMAÇÃO T b A l d Mercúrio Concentrado Tambor Amalgamador SEPARAÇÃO RejeitoDIAGRAMA EM BLOCOS DOS Ç AMÁLGAMA / REJEITO Calha Riflada REJEITOS Piscina de Rejeitos Rejeito PROCESSOS DE AMALGAMAÇÃO E PIRÓLISE DE MERCÚRIO LIMPEZA DO AMÁLGAMA Batéia / caixa d’água Piscina de Rejeitos Rejeito DE MERCÚRIO FILTRAÇÃO Pano / Seringa Filtrante Mercúrio Amálgama AMÁLGAMA Au / Hg PIRÓLISE Retorta Mercúrio OURO ESPONJA Programa de Orientação Técnica ao Pequeno Produtor Programa de Orientação Técnica ao Pequeno Produtor de Ouro de Ouro -- POTPOT Amalgamação e Queima de Mercúrio – A&Q Descontaminação de Rejeitos - DR Amalgamação e Queima de Mercúrio – A&Qg ç Q Q Descontaminação de Rejeitos - DRDescontaminação de Rejeitos DR I t õ P di t A li d Q i dI t õ P di t A li d Q i dInstruções e Procedimentos Aplicados a Queima de Instruções e Procedimentos Aplicados a Queima de Mercúrio nas Casas Compradoras de OuroMercúrio nas Casas Compradoras de Ouro Projeto de Casa Compradora de Ouro P j t d l i t dProjeto de capela com sistema de exaustão para queima e recuperação de mercúrio ÕÕPUBLICAÇÕESPUBLICAÇÕES BIBLIOGRAFIA CONSULTADABIBLIOGRAFIA CONSULTADA ¾CHAVES, A. P. e LEAL FILHO, L. S. In: Tratamento de Minérios, ed por A.B. Luz, M.V. Possa e S.L.Almeida,2ª, , , p , , edição, CETEM, Rio de Janeiro. 1998. ¾FERREE, T. J. Recovery of fine gold. In: International Syposium on Precious Metals Recovery, I. Reno, Nevada. PXII.I-XII.10. 1984. ¾GUEST R A Survey of the Literature on Gravity Separation NIM Report nº 2082 oct 1980¾GUEST, R. A Survey of the Literature on Gravity Separation – NIM – Report nº 2082 – oct. 1980. ¾LINS, F. A. F. e MONTE, M. B. M. Flotação de ouro. In: Flotação: o estado da arte, A. P. Chaves (Editor), Signus Editora, São Paulo. p. 123-155. 2006. ¾LINS, F. A. F. at alli. Concentrador Centrífugo: revisão e aplicações potenciais. CETEM/CNPq. Rio de Janeiro. 1992. ¾MONTE, M. B. M. , SAMPAIO, J. A., GONTIJO, P. F. e TONDO, L. A. Rio Paracatu Mineração. In: Usinas de beneficiamento de minérios do Brasil (J. A. Sampaio e F. A. F. Lins (Editores), CETEM/MCT, p. 317-325, 2001. ¾PERES, A E. C., CHAVES, A. P., LINS, F. F., e TOREM, M. L. Beneficiamento de minérios de ouro. In: Extração de ouro: princípios tecnologia e meio ambiente R B E Trindade e O B Filho (Editores) CETEM/MCT p 23-58 2002ouro: princípios, tecnologia e meio ambiente, R.B.E. Trindade e O. B. Filho (Editores), CETEM/MCT. p. 23-58. 2002. ¾SILVA, L. A. Beneficiamento de Minérios Auríferos. In: Seminários sobre geologia e tecnologia mineral de ouro, P. F. M. Ferreira e J. B. G. Teixeira (Editores). DOCEGEO/CVRD. Salvador, Bahia. 1985. OBRIGADO pbraga@cetem.gov.br santos@cetem go brsantos@cetem.gov.br
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